3.1DNA是主要的遗传物质 教学设计-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

教学设计 课题 DNA是主要的遗传物质 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 一、本课时教学内容在单元中的位置 本节课是必修 2《遗传与进化》第 3 章 “基因的本质” 第 1 节，在整个单元与模块中具有奠基性、转折性、统领性地位： 1. 承上：承接第 1、2 章 “孟德尔遗传定律”“减数分裂与基因在染色体上”，把遗传研究从细胞水平推向分子水平。 2. 启下：是学习DNA 的结构、复制、基因表达、基因突变、生物进化等内容的逻辑起点。 3. 单元核心：回答 “基因到底是什么物质” 这一根本问题，为整个 “分子遗传学” 单元确立物质基础。 二、核心内容对发展学生核心素养的功能价值 本节课以肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验、RNA 病毒实验为核心，对四大核心素养的发展价值突出： 1. 生命观念 · 帮助学生建立遗传的物质观：明确遗传信息以 DNA（或 RNA）为物质载体。 · 形成结构与功能相适应的观念：DNA 能储存、传递遗传信息，是其作为主要遗传物质的基础。 · 建立统一的生命系统观：绝大多数生物以 DNA 为遗传物质，体现生命的统一性。 2. 科学思维 · 训练实验逻辑：对照原则、单一变量、排除法、同位素标记法等科学方法。 · 发展归纳与演绎：从个别实验结论归纳出 “DNA 是主要遗传物质”。 · 培养批判性思维：理解科学结论不断修正、逐步逼近真理的过程。 3. 科学探究 · 体验提出问题 — 设计实验 — 分析结果 — 得出结论的完整探究过程。 · 理解科学家将 DNA 与蛋白质分开、单独观察作用的核心探究思路。 · 学会分析实验证据、评价实验可靠性。 4. 社会责任 · 认识科学技术推动生物学发展（提纯技术、同位素标记）。 · 树立尊重实证、敢于质疑、坚持真理的科学态度。 · 理解科学成果对人类认识生命、改造生命的深远意义。 三、本课蕴含的正确价值观念 1. 实证意识：一切科学结论必须建立在实验证据之上，不盲从权威。 2. 科学发展观：科学认识是逐步深入、不断修正的过程（从蛋白质是遗传物质→DNA 是遗传物质→DNA 是主要遗传物质）。 3. 生命本质观：生命具有共同的物质基础，体现生命的统一性与连续性。 4. 科学精神：严谨、求实、创新、合作，是科学研究的必备品质。 2.学习者分析 一、学生相关学习经验与知识储备 1. 已有知识基础 · 已学必修 1：知道DNA、蛋白质是重要有机物，知道染色体主要由 DNA 和蛋白质组成。 · 已学必修 2 前两章：知道基因在染色体上，遗传与染色体行为有关；了解对照实验、单一变量原则。 · 知道细胞生物有 DNA 和 RNA，病毒只有一种核酸。 1. 已有生活经验 · 听说过 “DNA、基因、遗传”，但不清楚 DNA 作为遗传物质的证据。 · 对同位素、病毒侵染、转化实验等微观过程缺乏直观体验。 二、学生学科能力水平 · 具备基本实验观察、结果描述能力。 · 能进行简单对照实验分析，但复杂实验逻辑、自变量控制、排除干扰能力较弱。 · 能理解宏观现象，但对分子水平、间接证据、科学推理能力不足。 · 对科学史的递进关系、实验之间的逻辑递进理解不够清晰。 三、学生兴趣与需求分析 1. 兴趣点 · 对生命之谜、遗传本质、经典科学故事感兴趣。 · 对同位素标记、病毒侵染细菌等微观动态过程好奇。 1. 学习需求 · 需要直观图示、动画、分步拆解理解实验过程。 · 需要清晰逻辑链：问题→实验→证据→结论→修正。 · 需要明确实验思路：为什么这样做？如何证明？说服力在哪？ 四、学生发展需求与发展路径分析 1. 发展需求： · 从记忆事实转向基于证据推理。 · 从细胞水平上升到分子水平认识遗传本质。 · 形成科学探究思路：分离 — 对照 — 单独观察作用 — 得出结论。 · 建立生命物质观、统一性观念。 1. 发展路径已知：基因在染色体上 →本课：确定染色体中 DNA 是遗传物质 →后续：DNA 结构→复制→表达→变异→进化完成从 “遗传规律” 到 “分子本质” 的关键跨越。 五、学习本课时可能碰到的困难 1. 实验思路难理解：为什么要把 DNA 和蛋白质分开？ 2. 艾弗里实验：为什么要加 DNA 酶？学生容易忽略 “排除法” 逻辑。 3. 噬菌体侵染实验：同位素标记为什么选 ³²P/³⁵S？离心后放射性分布理解困难。 4. 概念易混淆：“DNA 是遗传物质” 与 “DNA 是主要遗传物质” 分不清。 5. 逻辑链断裂：不能把三个实验按递进证据串起来。 6. 微观抽象：转化、侵染过程看不见、摸不着，难以建立直观模型。 3.学习目标确定 一、知识目标 1. 1、能说出肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的实验材料、关键步骤与实验结论。 2. 2、能阐明DNA 是遗传物质的核心证据，并解释“DNA 是主要的遗传物质” 这一结论。 3. 3、能区分“DNA 是遗传物质” 和 “DNA 是主要的遗传物质” 的含义。 二、科学思维目标 1. 1、通过分析经典实验，运用对照原则、单一变量原则、排除法等思想进行逻辑推理。 2. 2、能概括两大实验的共同思路：将 DNA 与蛋白质分开，单独、直接地观察它们的作用。 3. 3、能依据实验结果作出判断、得出结论，形成 “证据支持结论” 的思维习惯。 三、科学探究目标 1. 1、能描述同位素标记法、物质分离提纯法在探究遗传物质中的应用。 2. 2、能分析实验现象、预测实验结果，理解科学探究的严谨性与可重复性。 3. 3、能评价不同实验的优点与局限，理解科学结论是不断完善的过程。 四、生命观念目标 1. 1、建立遗传的物质观：认识 DNA（或 RNA）是遗传信息的载体。 2. 2、形成生命的统一性观念：绝大多数生物以 DNA 为遗传物质，体现生命的共同本质。 五、态度与责任目标 1. 1、认同科学以实证为依据，不迷信权威、敢于质疑、尊重事实。 2. 2、认识科学技术（如同位素标记）对科学发展的推动作用。 4.学习重点难点 教学重点： 1、 肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 2、 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 教学难点： 1、 肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 2、 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 5.学习评价设计 一、评价维度与评价内容 1. 知识获得评价 · 能否说出肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的结论。 · 能否解释 “DNA 是主要遗传物质” 的内涵。 · 能否区分 “遗传物质是 DNA” 与 “DNA 是主要遗传物质”。 2. 能力提升评价 · 能否分析实验思路：将 DNA 与蛋白质分开，单独观察作用。 · 能否根据实验现象推出证据、得出结论。 · 能否解释同位素标记、对照实验、排除法的运用。 3. 学习方法评价 · 是否会用图表、流程图、对比表梳理科学史。 · 是否能主动提问、质疑、归纳总结。 · 是否能与同伴合作分析实验、表达观点。 4. 学习态度评价 · 是否积极参与讨论、倾听、表达。 · 是否认真观察、记录、思考实验逻辑。 · 面对难点是否愿意继续探究，不轻易放弃。 5. 思维发展评价 · 能否进行证据 — 推理 — 结论的逻辑表达。 · 能否理解科学结论是逐步完善、不断修正的。 · 能否形成 “生命以物质为基础” 的系统思维。 6. 价值观念培育评价 · 认同科学结论必须以实验证据为依据。 · 尊重科学发展的曲折性、继承性、创新性。 · 树立生命的物质性与统一性观念。 二、评价方式（嵌入式、不打断学习活动） 1. 课堂观察评价：观察学生表达、合作、思考、笔记、提问表现。 2. 表现性任务评价：小组分析实验、绘制实验流程图、口头解释结论。 3. 即时问答评价：关键节点轻量提问，诊断理解情况。 4. 同伴互评：小组内互相评价实验分析是否清晰、逻辑是否合理。 5. 学习单 / 任务单评价：通过任务完成度判断目标达成。 三、评价工具（简洁可操作） 1. 课堂观察记录表（素养要点：表达 — 推理 — 合作 — 质疑） 2. 实验分析任务单（证据 — 结论 — 思路 — 评价） 3. 小组互评简易量表（合格 — 良好 — 优秀三级描述） 四、评价功能（诊断 — 激励 — 促进） · 诊断性：及时发现实验逻辑、概念混淆、思维断层。 · 激励性：以描述性鼓励为主，强化证据意识、科学态度。 · 发展性：推动学生从 “记住结论” 走向 “理解思路”，从 “知识” 走向 “素养”。 五、素养进阶体现 · 低阶：记住结论、说出实验名称。 · 中阶：分析实验思路、解释证据。 · 高阶：运用科学方法、形成生命观念、树立科学价值观。 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：情境导入 教师活动1 1、 提问：基因在染色体上，染色体由 DNA 和蛋白质组成，谁是遗传物质？ 2. 呈现科学史背景：早期认为蛋白质是遗传物质。 学生活动1 1. 思考、回答、产生认知冲突 2. 明确本课探究问题：确定遗传物质的化学本质 活动意图说明： 激发疑问，明确任务：以已有知识引发矛盾，建立 “探究遗传物质本质” 的学习主题，落实科学探究素养起点。 环节二：格里菲思体内转化实验 教师活动2 1. 展示实验过程，分步引导分析2. 追问：转化因子是什么？实验局限是什么？ 学生活动2 1、观察、记录、推理 2. 得出存在 “转化因子” 活动意图说明： 铺垫证据，提出问题：让学生体验科学发现的第一步，理解实验的局限性，为艾弗里实验做逻辑铺垫。 环节三：艾弗里体外转化实验 教师活动3 1. 呈现分离提纯、分组对照实验2. 引导分析 DNA 酶组的作用 学生活动3 1、分析单一变量、对照原则 2. 理解排除法与核心思路 活动意图说明 落实科学思维：训练逻辑推理、实验分析，让学生掌握 “分开、单独观察作用” 的探究方法，形成实证意识。 环节四：噬菌体侵染细菌实验 教师活动4 1、播放动画，讲解同位素标记 2. 分析放射性分布与物质去向 学生活动4 1、观看、理解、推理 2. 得出 DNA 是遗传物质 活动意图说明 强化说服力，突破难点：用直观动画降低抽象度，让学生认同科学技术推动研究，落实生命观念与科学探究进阶。 环节五：RNA 病毒实验 教师活动5 1、展示烟草花叶病毒实验 2. 引导完善结论 学生活动5 1、了解少数生物遗传物质为 RNA 2. 归纳 “DNA 是主要遗传物质” 活动设计意图 完善概念，形成完整体系：从特殊到一般，实现知识归纳与提升，建立生命的统一性观念。 7.板书设计 8.作业与拓展学习设计 1.作为遗传物质具备的条件不包括(    ) A.能贮存大量的遗传信息  B.能进行准确复制，传递给下一代 C.结构稳定  D.化学本质是核苷酸 2.如图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。下列有关叙述正确的是（　　） A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质，以此标记噬菌体 B.过程②的目的是使大肠杆菌外的噬菌体与大肠杆菌分离 C.若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的遗传物质是DNA D.实验中B对应部分有少量放射性，可能原因是搅拌不充分 3.下列关于“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”叙述错误的是（　　） A.T2噬菌体由蛋白质和DNA构成  B.大肠杆菌的DNA指导子代噬菌体的合成 C.合成子代噬菌体的原料由大肠杆菌提供  D.该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 4.与烟草花叶病毒的化学成分最为相似的是（　　） A.染色体 B.中心体 C.核糖体 D.噬菌体 5.下列有关科学实验及方法的叙述，错误的是（ ） A.施旺和施莱登建立细胞学说，运用了显微观察法 B.摩尔根研究果蝇眼色遗传特点，运用假说-演绎法 C.沃森和克里克研究分子结构时，运用了建构物理模型方法 D.艾弗里利用肺炎双球菌研究遗传物质时，运用了放射性同位素标记法 6.下列关于科学实验的叙述中，正确的是（ ） A.用于鉴定蛋白质的斐林试剂液与液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配现用 B.艾弗里的肺炎双球菌实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体浸染大肠杆菌实验的思路都是将DNA与蛋白质分开，分别单独、直接地观察各自的作用 C.萨顿运用假说-演绎法提出了基因位于染色体上的假说 D.格里菲斯的实验说明型肺炎双球菌的遗传物质是 7.下列有关肺炎双球菌转化实验的说法，正确的是(    ) A.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了是遗传物质 B.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了是主要遗传物质 C.若将加热杀死的型菌和型菌的混合后注射到小鼠体内，则小鼠死亡 D.艾弗里的肺炎双球菌转化实验的设计思路是将型菌的物质进行分离，分别观察其遗传作用 8.下列关于遗传学经典实验的叙述，正确的是(    ) A.噬菌体侵染细菌实验中可用对噬菌体进行标记 B.肺炎链球菌离体转化实验证明是主要的遗传物质 C.烟草花叶病毒的感染实验，说明含的生物其遗传物质是 D.“基因在染色体上”和“以半保留方式复制”的研究过程中都运用了假说-演绎法 9.促胰液素是人们发现的第一种激素。它的出现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，这使人们认识到机体内还存在着除神经调节外的另一种调节方式——激素调节。下面是与促胰液素发现有关的4个实验： ①稀盐酸注入小肠肠腔→胰腺分泌胰液 ②稀盐酸注入静脉血液→胰腺不分泌胰液 ③稀盐酸注入小肠肠腔（切除神经）→胰腺分泌胰液 ④小肠黏膜稀盐酸沙子研磨制成提取液注入静脉血液→胰腺分泌胰液 对上述实验相关分析错误的是（    ） A. 促胰液素的靶器官是胰腺 B. 促胰液素生理效应是促进胰腺分泌胰岛素 C. ①与③组成的对照实验中，自变量的控制采用了“减法原理” D. ②与④可说明小肠黏膜产生的化学物质可通过血液运输来调节胰液的分泌 10.不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（）侵染后症状不同。研究者发现品种甲受侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，均为敏感型；与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为。对决定该性状的基因测序发现，甲的基因相较于乙的缺失了个碱基对。下列叙述正确的是 A.该相对性状由一对等位基因控制 B.自交所得的中敏感型和非敏感型的植株之比为 C.发生在基因上的个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能 D.用酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病 9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 一、特色学习资源分析 经典科学史资源 以格里菲思、艾弗里、赫尔希 — 蔡斯三大实验为核心学习资源，具有证据链完整、逻辑严密、探究思路典型的特点，是培养学生科学思维与实证精神的优质素材。通过科学史递进呈现，让学生沿着科学家探索路径学习，实现 “知识学习” 与 “方法习得” 同步发展。 模型与图解资源 利用肺炎链球菌转化示意图、噬菌体结构模式图、侵染过程图解，将微观、抽象、不可见的分子过程转化为直观可视的学习资源，帮助学生突破理解障碍，建立清晰的实验过程表象，降低思维难度。 对比分析类资源 通过实验思路对比表、同位素标记对比、结论递进对比等资源，突出单一变量、对照、排除法等学科思想，促进学生结构化、系统化学习，实现从 “记忆结论” 到 “理解逻辑” 的提升。 生活与拓展资源 结合 RNA 病毒实例（烟草花叶病毒、流感病毒等），贴近学生认知经验，帮助理解 “DNA 是主要遗传物质” 的完整内涵，体现生命世界的统一性与多样性，强化生命观念。 二、技术手段应用说明 动画 / 微课演示使用噬菌体侵染细菌动态动画，直观展示吸附 — 注入 — 复制 — 组装 — 释放全过程，解决微观过程看不见、过程抽象、难以理解的问题，增强课堂生动性与实效性。 多媒体课件（PPT）辅助以清晰图示、分步设问、证据呈现为主，突出实验关键步骤、变量控制、结果分析，实现信息呈现条理化、重点突出化、难点可视化。 交互式提问与即时反馈通过课堂问答、小组展示、学习单填写等方式，实现即时诊断、即时反馈、即时调整，让教师精准把握学情，促进学生深度学习。 数字化图表与对比工具利用电子表格、对比框图梳理实验思路、材料、结论，帮助学生快速构建知识网络，提升归纳概括与逻辑思维能力。 10.教学反思与改进 一、教学经验总结 本节课以科学史为主线，围绕 “证据 — 推理 — 结论” 展开，较好落实了从宏观到微观、从现象到本质的认知逻辑。通过实验分步拆解、动画直观演示、对比归纳思路，学生基本能够说出两大经典实验的过程与结论，初步理解 “将 DNA 与蛋白质分开、单独观察作用” 的探究思路，多数学生能解释 “DNA 是主要的遗传物质”。课堂注重过程性评价，通过观察、问答、任务单完成情况及时诊断学情，学生参与度较高，科学思维与实证意识得到有效培养。 二、目标达成度与问题反思 1. 达成较好学生能够建立 “DNA 是遗传物质” 的基本概念，理解实验证据的递进关系，能够区分细胞生物与病毒的遗传物质差异，生命观念与科学思维基本达成。 2. 存在问题 · 部分学生对艾弗里实验中 DNA 酶组的作用理解不到位，对 “排除干扰、强化证据” 的逻辑不够清晰。 · 噬菌体侵染实验中同位素标记选择、离心分层原因仍有学生混淆，抽象推理能力不足。 · 少数学生仍停留在记结论，对科学史的继承、修正、发展体会不深。 · 小组合作讨论深度不够，质疑与表达不够充分。 三、教学自我评估 整体教学设计符合高二学生认知水平，情境 — 探究 — 归纳 — 评价环节完整，节奏较合理。但在实验逻辑深度挖掘、抽象内容直观化、评价激励精准度上仍有提升空间。技术手段使用恰当，但可进一步增强学生自主探究、自主表达、自主建构的空间。 四、教学改进设想 1. 强化实验思路的一致性教学突出 **“分离 — 单独作用 — 观察效应 — 确定物质”** 这一核心方法，用统一线索贯穿三大实验，帮助学生形成可迁移的探究模式。 2. 加强关键设问的思维层次性对 DNA 酶、同位素标记、放射性分布等难点，采用阶梯式问题链，降低思维坡度，提升推理的连贯性。 3. 优化表现性评价增加学生讲解实验、同伴互评、用自己的话复述结论等环节，让学习真正发生。 4. 加强科学史价值观教育强调科学结论不是绝对、而是不断完善，培养质疑、实证、创新的科学精神。 五、单元整体衔接与后续课时运用 1. 为本单元后续内容奠基将本课 “DNA 是遗传物质” 的结论，直接用于DNA 结构、DNA 复制、基因表达的学习，让学生明确：正因为 DNA 是遗传物质，才需要研究它如何储存、传递、表达信息。 2. 迁移科学方法把本课对照、单一变量、同位素标记、物质提纯等方法，迁移到DNA 复制方式探究、基因工程初步等内容中，形成方法体系。 3. 持续促进素养发展以本课建立的物质观、证据观、统一观为基础，逐步走向结构与功能观、进化与适应观，实现单元核心素养的螺旋式上升。 六、持续促进学生发展的策略 · 从 “记住知识” 转向基于证据的解释与论证。 · 从 “被动听讲” 转向主动探究、合作表达、反思评价。 · 从 “课时单点目标” 走向单元整体素养发展，为遗传学深度学习与终身学习能力奠基。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $